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Accueil > Départements > Biologie des Génomes > Bénédicte MICHEL : Stabilité de l’ADN bactérien

Bénédicte MICHEL : Présentation de l’équipe


Notre laboratoire utilise la bactérie modèle Escherichia coli pour l’étude des liens entre réplication et recombinaison de l’ADN. Nous caractérisons les réactions qui se produisent aux sites d‘arrêts de la réplication et les éléments qui stabilisent les protéines de réplication sur l’ADN.

Notre recherche des éléments fonctionnels ou structuraux des génomes qui favorisent les remaniements de l’ADN ont montré que les sites de ralentissement ou d’arrêt de la réplication sont des sites préférentiels de réarrangements génomiques. L’effet important des arrêts de réplication sur la stabilité des génomes nous a conduits à étudier plus directement le devenir des fourches de réplication arrêtées accidentellement, dans la bactérie modèle Escherichia coli.

Nous avons montré que les sites d’arrêt de la réplication étaient des sites fragiles de l’ADN, et la cible préférentielle des enzymes de la recombinaison. Nous avons mis en évidence une réaction particulière qui se produit aux fourches de réplication inactivées, que nous avons appelée « réversion des fourches de réplication ». Nous avons défini les conditions d’arrêt de la réplication dans lesquelles cette réaction survient (mutation affectant une protéine de la machinerie de réplication, ou une protéine de redémarrage de la réplication, collisions entre réplication et transcription) et celles dans lesquelles elle ne se produit pas (blocage par un site physiologique d’arrêt de la réplication, mutants de topologie de l’ADN). Nous nous sommes également attachés à comprendre le mécanisme moléculaire sous-jacent. Dans plusieurs conditions d’arrêt de la réplication, la réaction est catalysée par le complexe RuvAB originellement caractérisé pour ses propriétés de migration de jonctions de Holliday, structures à quatre branches d’ADN double-brin, intermédiaires de la recombinaison homologue.

La réversion des fourches de réplication avait originellement été identifiée dans un mutant rep, déficient pour une hélicase accessoire de la réplication bactérienne. Nous avons montré que l’hélicase Rep facilite la réplication à travers les régions transcrites, et en son absence cette fonction est remplie par son paralogue UvrD. La réversion des fourches de réplication précède l’action de ces hélicases et pourrait la faciliter. Lorsqu’un obstacle transcriptionnel fort est créé dans le chromosome d’E. coli, les hélicases UvrD et DinG participent avec Rep à l’enlèvement des RNA polymérases bloquant la réplication, toujours dans une réaction qui fait suite à la réversion des fourches de réplication. Dans plusieurs mutants de réplication, UvrD joue rôle supplémentaire : il enlève la protéine de recombinaison RecA de l’ADN et en son absence, la réversion de fourche est empêchée par RecA.

La réversion des fourches de réplication se produit aussi dans les mutants affectés pour le fonctionnement de la polymérase majeure d’E. coli, la polymérase III. Nous avons initié l’étude de mutations qui limitent les arrêts de la réplication en augmentant la stabilité de replisomes mutants sur l’ADN. Nous avons montré qu’une augmentation de 2 à 3 fois de la quantité de protéines SSB, qui couvre l’ADN simple-brin lors de la réplication, restaure la viabilité de souches d’E. coli dans lesquelles le complexe HolCD de la polymérase III est absent.

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Mots-clés

Escherichia coli, arrêts de la réplication, recombinaison homologue, réversion des fourches de réplication, Polymérase III, hélicase, Holliday junction, RuvAB, RecA

Contact


MICHEL Bénédicte [Directeur de Recherche - CNRS]
Equipe Michel B. - Stabilité de l’ADN bactérien [Responsable]
01 69 82 32 29 Gif - Bât 26

publié le , mis à jour le